ดาวเสาร์เป็นไอคอน ไม่มีอะไรอย่างอื่นในระบบสุริยะอีกต่อไปและเป็นสิ่งที่แม้แต่เด็ก ๆ ก็จำได้ แต่มีวัตถุระยะไกลที่นักดาราศาสตร์เรียกว่าเนบิวลาแซทเทิร์นเพราะจากระยะไกลมันคล้ายกับดาวเคราะห์โดยมีรูปร่างคล้ายวงแหวน
เนบิวลาดาวเสาร์นั้นไม่มีความสัมพันธ์กับดาวเคราะห์ยกเว้นในรูปร่าง มันอยู่ห่างออกไปประมาณห้าพันปีแสงปีดังนั้นในกล้องโทรทรรศน์หลังเล็ก ๆ มันก็คล้ายกับโลก แต่เมื่อนักดาราศาสตร์ฝึกฝนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่บนนั้นภาพลวงตาก็จะแตกสลาย
นักวิทยาศาสตร์ที่ Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ของสเปนเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาเนบิวลาดาวเสาร์เมื่อเร็ว ๆ นี้ กระดาษของพวกเขาที่เรียกว่า“ การสำรวจด้วยกล้องสเปคโทรสโกปีของเนบิวลาดาวเคราะห์ NGC 7009 ที่มี MUSE” ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy and Astrophysics เป็นการศึกษารายละเอียดครั้งแรกของเนบิวลาดาวเคราะห์กาแล็กซี่ด้วย MUSE (Multi-Unit Spectral Explorer) สเปกตรัมสนามหนึ่งสำหรับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ของ ESO ผู้เขียนหลักของการศึกษาคือ Jeremy Walsh นักวิจัยที่หอดูดาวยุโรปใต้ (ESO) บ้านของ VLT
เนบิวลาดาวเสาร์เป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ชื่อที่โชคร้ายสำหรับวัตถุประเภทนี้ เนบิวลาดาวเคราะห์ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์และทุกอย่างเกี่ยวกับดาว เนบิวลาดาวเคราะห์เป็นส่วนที่เหลืออยู่ของดาวฤกษ์: ซากศพที่เปล่งประกายและสว่างไสวเหลืออยู่หลังจากดาวฤกษ์หมดเชื้อเพลิงและตายไป สิ่งที่เหลืออยู่คือโครงสร้างที่ซับซ้อนของกลุ่มเมฆที่มีอุณหภูมิก๊าซต่างกันส่องสว่างโดยดาวแคระขาวที่อยู่ตรงกลาง
พวกเขาถูกเรียกว่าเนบิวลาดาวเคราะห์เมื่อพวกมันถูกพบครั้งแรกผ่านกล้องโทรทรรศน์เพราะในระยะไกลพวกมันดูคล้ายกับยักษ์ก๊าซในระบบสุริยะของเรา น่าเสียดายที่ชื่อนั้นติดอยู่ทำให้เกิดความสับสนกับโหราศาสตร์
เนบิวลาดาวเสาร์หรือ NGC 7009 ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นหนึ่งในเนบิวลาดาวเคราะห์ที่ซับซ้อนที่สุดและความซับซ้อนนั้นทำให้วัตถุแห่งการศึกษาที่น่าสนใจสำหรับนักดาราศาสตร์และนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ทำไมมันไม่เป็นเช่นนั้น? แค่มองมัน
การศึกษาใหม่นี้เป็นครั้งแรกที่เครื่องมือ MUSE บน VLT ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาเนบิวลาดาวเคราะห์กาแลคซี นักดาราศาสตร์ที่เกี่ยวข้องในการศึกษากล่าวว่า MUSE ได้เปิดเผยความซับซ้อนที่ไม่คาดคิดในเนบิวลาดาวเสาร์
เนบิวลาเองนั้นประกอบด้วยก๊าซและฝุ่นถูกขับออกโดยดาวยักษ์แดงเมื่อสิ้นสุดชีวิตสว่างขึ้นโดยดาวแคระขาวที่เหลืออยู่ตรงกลาง นักดาราศาสตร์รู้สิ่งนี้เพราะพวกเขาสามารถมองเห็นกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในดาวฤกษ์อื่นทั่วท้องฟ้าในระยะต่าง ๆ ของชีวิต แต่สิ่งที่พวกเขาไม่รู้ก็คือรายละเอียดในประวัติศาสตร์ของการก่อตัวของเนบิวลาดาวเคราะห์ และพวกเขาไม่อยากรู้
เครื่องมือ MUSE บน VLT เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานแบบนี้
MUSE มีความสามารถอันทรงพลังในการรับรู้ความเข้มของแสงในขณะที่ฟังก์ชั่นสีหรือความยาวคลื่นในแต่ละพิกเซลของภาพ ในภาพเดียว MUSE สามารถรับสเปกตรัม 900,000 แผ่นของท้องฟ้าเล็ก ๆ มันสามารถจับภาพวัตถุต่าง ๆ เช่นเนบิวลาดาวเคราะห์ในสามมิติและนักดาราศาสตร์ใช้ข้อมูลทั้งหมดนี้เพื่อเปิดเผยความซับซ้อนที่ไม่คาดคิดในเนบิวลาดาวเสาร์ สิ่งที่พวกเขาพบคือชุดของโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับอะตอมและไอออนที่แตกต่างกัน
“ การศึกษาพบว่าโครงสร้างเหล่านี้แสดงถึงความแตกต่างที่แท้จริงของคุณสมบัติภายในเนบิวลาเช่นความหนาแน่นที่สูงขึ้นและต่ำลงเช่นเดียวกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นและต่ำลง” Jeremy Walsh นักวิจัยที่หอดูดาวยุโรปใต้อธิบาย (ESO) และผู้เขียนคนแรกของ ศึกษา. วอลช์รายงานว่าหนึ่งในสิ่งที่เกี่ยวข้องคือ“ การศึกษาเชิงประวัติศาสตร์และเรียบง่าย - ขึ้นอยู่กับลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเนบิวลาดาวเคราะห์ดูเหมือนว่าจะส่งสัญญาณการเชื่อมโยงที่สำคัญไปยังเงื่อนไขพื้นฐานภายในก๊าซ”
การใช้พลังของเครื่องมือ MUSE และ VLT ทีมที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาเปิดเผยข้อมูลที่แสดงให้เห็นว่าก๊าซในเนบิวลานี้ไม่เหมือนกัน กระดาษของพวกเขาทำแผนที่การก่อตัวของก๊าซและฝุ่นละอองภายในเนบิวลาอุณหภูมิสี่ระดับและความหนาแน่นสามระดับ
Ana Monreal Ibero ผู้เขียนบทความและนักวิจัยคนที่สองของ IAC กล่าวถึงการมีอยู่ของไฮโดรเจนและฮีเลียมในเนบิวลาดาวเสาร์ ไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นองค์ประกอบที่มีอยู่มากที่สุดในจักรวาลและคุณลักษณะของมันในเนบิวลามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจการก่อตัวของวัตถุและการตายของยักษ์แดงที่สร้างมันขึ้นมา
Ibero กล่าวเกี่ยวกับไฮโดรเจนว่า“ การปรากฏตัวของฝุ่นในเนบิวลานั้นสามารถสรุปได้จากการเปลี่ยนสีระหว่างสายการปล่อยก๊าซไฮโดรเจนที่แตกต่างกันซึ่งสามารถคาดเดาสีได้ตามทฤษฎีอะตอม ทีมของเราพบว่าการกระจายตัวของฝุ่นในเนบิวลาไม่เหมือนกัน แต่แสดงการลดลงที่ขอบของเปลือกก๊าซด้านใน ผลลัพธ์นี้แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในการขับฝุ่นออกมาในระหว่างการเขย่าครั้งสุดท้ายของดาวประเภทสุริยะหรืออีกวิธีหนึ่งคือการก่อตัวและการทำลายของฝุ่นในท้องถิ่น”
เมื่อพูดถึงฮีเลียมทฤษฎีเนบิวลาในปัจจุบันกล่าวว่าการกระจายตัวในเนบิวลาดาวเคราะห์น่าจะเหมือนกัน ในการทดสอบสิ่งนี้ผู้เขียนใช้ข้อมูล MUSE เพื่อทำแผนที่ฮีเลียมในเนบิวลาดาวเสาร์ พวกเขาพบความหลากหลายที่ตามสัณฐานวิทยาของเปลือกเนบิวลา “ สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าวิธีการตรวจสอบก๊าซฮีเลียมในปัจจุบันจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นหรือว่าสมมติฐานที่ว่าความอุดมสมบูรณ์นั้นเหมือนกันควรถูกปฏิเสธ” Monreal Ibero พูดว่า
เนบิวลาดาวเคราะห์เป็นวัตถุที่น่าสนใจ หน้ากากก๊าซและฝุ่นที่ส่องสว่างและน่ากลัวของพวกมันนั้นไม่อาจต้านทานสายตาได้ นี่เป็นครั้งแรกที่ MUSE ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาเนบิวลาดาวเคราะห์และแม้ว่าความงามของวัตถุจะน่าสนใจเพียงเล็กน้อย แต่เป็นวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่นักดาราศาสตร์และนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สนใจ
ผู้เขียนบทความยอมรับว่าพวกเขากำลังนำเสนอการวิเคราะห์ในจำนวนที่ จำกัด ในบางประเด็น แต่งานของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าเครื่องมือ MUSE นั้นเต็มไปด้วยศักยภาพ ดังที่พวกเขากล่าวในบทสรุปของเอกสารของพวกเขา“ การสำรวจแสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันยิ่งใหญ่ของเครื่องมือนี้ในการพัฒนาการศึกษาเกี่ยวกับสเปคโทรสโคปแบบออพติคอลของเนบิวลาเปล่งแสงชนิดยาว
- IAC แถลงข่าว:“ ดาวเสาร์เนบิวลาเผยให้เห็นถึงความซับซ้อนของมัน”
- ESO แถลงข่าว:“ โครงสร้างที่แปลกประหลาดของเนบิวลาดาวเสาร์”
- รายงานการวิจัย: การสำรวจด้วยกล้องสเปคโทรสโกปีของเนบิวลาดาวเคราะห์ NGC 7009 ด้วย MUSE
- รายการ Wikipedia: Saturn Nebula
- ESO เว็บเพจ: MUSE Multi Unit Spectroscopic Explorer
